u-Parking Service Model and Study on the u-City-Linkage

u-Parking 서비스 모델 및 u-City 연계에 관한 연구

최승학*, 노수성*, 김도년**†

*성균관대학교 u-City공학과, **성균관대학교 u-City공학과 교수

u-Parking Service Model and Study on the

u-City-Linkage

Choi, Seung Hak, Roh, Su Sung, Kim, Do Nyun Sungkyunkwan University

E-mail : [email protected], [email protected], [email protected]

요 약 도심내 지속적인 차량증가에 따라 도시의 주차문제는 운전자에게 있어 과거부터 현재까 지 여전히 불편함을 주고 있다. 이에 유비쿼터스 기술을 이용한 주차시스템이 활발히 연구 중이며, 센서를 이용한 새로운 형태의 주차장이 생겨나고 있다. 따라서, 본 논문에서는 국 내 사례 및 선행연구의 검토를 통해 시사점을 도출하였고, 더욱 더 발전된 모바일을 기반 으로 한 유비쿼터스 기술을 적극 활용하여 능동적이고 개인 맞춤형의 통합 주차서비스가 가능한 지능형 u-Parking시스템을 제안하였으며, 개별 운영관리의 비효율성을 u-City의 통합운영센터와의 연계를 통하여 효율적 방법을 제시하였다. 또한 주차장 스마트 검색, 인 터넷 주차장 예약제, 경로연계 맞춤형 정보제공 둥 u-서비스 비즈니스 모델 제시를 통하여 효율성과 경제성을 확보방안을 마련하였다.

1. 서론

1.1. 연구의 배경 및 목적 최근 우리나라의 자동차 등록대수 약 1,600만대 [1]이며 대도시의 경우 차량 수에 비해 주차공간 이 매우 부족한 실정이다. 도시 어느 곳을 가도 주차로 인한 불편함의 문제를 당면하게 된다. 주 5일제의 시행하여 주차문제를 해소하고자 시도하 였으나, 여전히 도심에서의 주차문제는 운전자들 에게 있어 불편한 사안이다. 이로 인하여 도시민 이라면 주차공간을 찾아 헤매거나 주차단속원들 과의 불필요한 실랑이를 하여 시간을 낭비한 경 험은 누구나 한번쯤 있을 것이다. 따라서 이러한 문제를 해결하고 편리한 주차서비스를 제공하기 위해 지속적으로 발전하고 있는 유비쿼터스 기술 을 이용한 향상된 주차서비스 시스템 제안을 통 해 주차시 시간낭비 및 정신적 스트레스 등 이 논문은 국토해양부의 u-City 석박사 과정 지원사업으로 지원되었습니다. 불편사항을 줄이고자 한다. 최근 대형주차장에서 는 각종 센서를 이용한 편리한서비스를 제공하고 있으나, 잔여 주차공간대수안내는 정확한 빈자리 를 안내해주지 못하고 있으며, 주차유도등을 이 용한 주차안내 시스템은 운전 중 사고가 발생할 위험이 있다. 따라서 본 논문에서는 유비쿼터스 기술을 이용한 u-Parking 서비스를 제시하고자 한다. 1.2. 연구의 범위 및 방법 국내에서 연구된 주차장 관련 계획 및 기술 분 야 논문을 검토하고 최근 국내에 설치된 대형주 차장을 조사하여 이를 비교분석한 결과를 통해 문제점을 도출하였으며 이에 대한 해결책과 발전 가능성을 제시하고자 한다.

2. 이론적 고찰

2.1. 선행연구 검토 기존 개발된 유비쿼터스 주차기술 분석을 위해

연구명 연구자 연구내용 RFID기반의 지능형 주차관리 시스템 구영남 외 5명 전자태그와 센서네트워크 기술을 이용한 주차관리 시스템을 적용하여 정확하고 실용적이며 고객관리가 가능한 자동화시스템을 구현 차량 영상을 이용한 웹기반 주차관리 시스템 이효종 주차장에 설치된 카메라를 이용하여 이동하는 객체를 추적하여 이동객체의 기하정보를 이용하여 이동하는 차량을 파악하는 방법을 제시하고 정보를 실시간으로 주차장의 종합적인 정보를 저장하며 이 정보를 필요로 하는 클라이언트에게 모바일장치를 통해 주차가용여부 및 통계를 제공 주차안내 시스템의 설계 및 구현 손선영 외 2명 카메라를 이용하여 주차장 상황을 촬영하여 이를 이미지 프로세싱하여 각 주차장의 주차여부를 판단하여 운전자가 쉽게 인지할 수 있는 비주얼 환경을 제공하는 시스 템 개발 센서 네트워크를 이용한 유비쿼터스 주차관리 시스템의 설계 및 구현 변창희 외 3명 하드웨어센서노드, 센서 어플리케이션, 웹서버 응용 프로그램을 개발하여 인터넷과 연결된 단말기상에 주차장의 정보를 제공하는 유비쿼터스 주차관리시스템을 구현 실시간 제약을 고려한 RFID 기반 주차 경로 안내 시스템 강구안 외 1명 주차장 및 도로 정보의 변화를 즉시 감지한 후 새로운 경로를 적절히 안내하는 실시간 제약 조건을 고려한 RFID 기반 주차경로 안내 시스템을 제안 구현 그림 1. 대형마트 주차안내전광판 표1. 선행 연구 검토 국 내 연 구 및 발 표 된 주 차 관 련 논 문 을 검 토 하 였 다 . 그 결과 다양한 유비쿼터스 기술이 주 차시스템 개발에 이용되었으며 모바일디바이스를 이용한 서비스 구현을 통해 관리자 및 사용자 등 다각도에서 서비스를 연구하여 왔다. 2.1.1. 유비쿼터스 기술을 이용한 주차시스템 유비쿼터스 기술에 대한 연구도 활발하지만 이 를 이용한 서비스에 대해서는 더욱더 다양하게 이루어지고 있다. 특히 센서와 카메라영상분석을 통해 웹과 연동하여 원격관리가 가능하도록 시스 템을 구축하고 더 나아가 모바일 디바이스를 통 해 구현해 내기 위한 연구등 첨단기술을 바탕으 로 한 주차관리시스템의 다각적 연구가 주요추세 에 있다. 차량 영상을 이용한 웹기반 주차관리 시스템[2]과 주차안내 시스템의 설계 및 구현 [3]에서는 현재 많이 사용되고 있는 CCTV를 이 용하여 객체의 기하정보를 추적 및 저장된 디지 털 영상을 처리하여 주차장의 상태를 실시간으로 제공하는 시스템을 구현하고 있으며, 이러한 정 보는 모바일디바이스로도 제공이 가능한 상태이 고 RFID/USN등의 유비쿼터스 기술의 지속적 발전과 센서활용을 통해 더욱 편리하고 효율적인 주차시스템이 지속적으로 연구되어 질 것으로 판단 된다. 2.2. 주차서비스 현황 사례분석 최근 대형 마트의 주차장에서는 유비쿼터스 기 술을 이용하여 주차안내 서비스를 제공하고 있 다. 각 주차위치에 센서를 설치하여 주차가능공 간을 파악하여 각층에 전광판을 통해 안내해주고 있다. 최근 서울시 번동에 조성된‘북서울 꿈의 숲’공원에서는 자동주차요금정산시스템도 실용 화 되었는데 이는 차량 진입 시 카메라로 차량번 호를 인식하고 진입시간을 저장하였다가 운전자 가 정산기에 차량번호만 입력하면 주차시간 및 주차요금을 학인하여 정산할 수 있도록 하여 일 반 주차장에서 주차카드를 뽑고 주차요원과 카드 와 요금을 주고받으며 앞차의 정산을 기다리는 시간과 수고를 덜어주고 있다.

2.3. 시사점 도출 최근 개발된 주차시스템은 기존의 주차에 필요 한 수고와 주차소비시간, 스트레스를 줄여주는데 일조하고 있는 것은 분명한 사실이다. 하지만 현 재 개발되어 있는 다양한 유비쿼터스 기술을 충 분히 활용하지 못하였고, 특히 대형마트의 주차 장의 경우 짐을 싣는 고객들과 여기저기 흩어져 있는 카트, 주차안내요원등으로 늘 복잡한 상황 으로서 주차안내전광판이나 주차가능지역을 알려 주는 신호등에 집중하다가 자칫 안전사고가 발생 할 수 있을 것이다. 또한 현재 개발, 연구되어 있 는 서비스 시스템은 스마트기반의 디바이스를 통 해 개인에게 서비스하기에는 서비스의 질이 낮아 개인이 각자의 디바이스를 통해 이러한 서비스를 이용할 것인가에 대한 효용성은 확인이 어려운 상황이며, 현재까지는 관리자 편의 위주의 시스 템이라 할 수 있겠다.

3. u-Parking 모델

3.1. u-Parking 정의 표2. 유비쿼터스도시서비스분류 분야 통합 서비스명 단위 서비스명 서비스정의 교통 전자지 불처리 주 차 요 금 전 자 지 불 서 비 스 (공영주차장) 주차장 출입구에 설치된 단 말기를 이용하여 차량 자동 인식 및 요금 징수 교통 차량여 행자 부 가정보 제공 주차정보제 공서비스 (공영주차장) 분산된 공영주차장에 자동화 설비를 설치, 통합관재 등을 통해 주차관리업무 효율화 및 사용자 편의도모 기타 외부연계 서비스 주차장연동 서비스 단지 내 공용주차장 세대기 연 결하여 방문/거주자 차량 입출 입 및 이용관련 사항 관리 u-Parking은 유비쿼터스도시의건설 등에 관 한 법률(제정 2008. 3.28 법률 제9052호)에서 정의하는 유비쿼터스도시서비스의 한분야로서 “유비쿼터스도시기반시설 등을 통하여 행정․교 통․복지․환경․방재 등 도시의 주요 기능별 정보를 수집한 후 그 정보 또는 이를 서로 연계하여 제 공하는 서비스로서 대통령령으로 정하는 서비스 를 말한다”라고 정의하고 있고, 이에 따라 u-Parking은 u-City의 유비쿼터스 인프라를 이 용하여 서비스 하는 주차시스템으로 이해할 수 있으며. 유비쿼터스 도시의 건설 등에 관한 법령 에서 표2와 같이 주차장에 관한 서비스를 분류 하고 있다. 표에 분류된 서비스를 포함하는 것은 물론이며 현재 개발된 서비스 수준을 넘어서 개 인에 최적화된 서비스의 제공을 할 수 있도록 구 성하였다. 3.2. u-Parking Unit 선행연구를 분석한 결과 센서와 영상분석기술을 이용하여 차량을 인식하고 주차장 상황을 판단하 는 기술의 구현은 충분한 것이 확인되었다. 이에 추가적으로 운전자 정보를 검색해 운전자의 최종 목적지를 파악하여 최적의 주차위치를 선정하고 이 정보를 운전자의 디바이스로 전달하는 것이 서비스의 골자이며, 제한된 주차지역에서 이러한 서비스를 제공하는 것이 u-Parking Unit이다. 여기서 최적의 주차위치는 운전자의 목적지에 최 근접지역 즉, 차에서 내린 후 목적지까지 도보이 동거리가 가장 짧고 주차가 용이한 곳을 말한다. 또한 제한된 주차공간이란 주차장 운영체제가 운 전자에게 모바일 디바이스를 통해 상기 서비스를 할 수 있는 범위이며, 운영체제는 이용자의 정보 를 확보하여 활용할 수 있어야 한다. 이런 Unit 의 범위로 작게는 하나의 빌딩, 크게는 대형 주 거단지의 주차장이 될 수 있겠다. 단순히 주차위 치의 유무만을 확인하는 것이 아니라 모바일 기 반으로 한 유비쿼터스 기술을 적극 활용하여 능 동적이고 개인 맞춤형의 통합 서비스가 가능한 지능형시스템이다. 더욱이 고객들은 차량 내에서 모바일 디바이스를 통해 정확한 주차위치정보를 안내받기 때문에 전광판 등의 외부 시설물로 주 차 안내하는 것에 비해 안전성이 확보된다. 3.3. u-Parking Unit 시나리오 한 운전자가 자신의 아파트 단지로 이동하면 센 서를 통해 차량을 인식하고 운영체제는 서버로부 터 운전자의 정확한 주소 등 서비스 제공에 필요

한 정보를 파악하여, 각 주차위치에 설치된 센서 로 현재 공석중인 주차위치 중 최적주차위치를 검색한다. 주차위치의 검색순서는 해당동의 실외 주차장에서부터 지하주차장 엘리베이터 주변부 순으로 검색하여 최적의 장소를 선정한다. 선정 된 장소는 운전자의 모바일 디바이스를 통해 운 전자에게 전송하고 운전자의 주차가 종료되기 전 까지 실시간으로 변화되는 상황에 대해 업데이트 되는 정보를 전달한다. 그리고 주차가 완료되면 해당차랑의 주차위치 및 시간 등의 정보를 서버 에 저장함으로서 서비스는 종료된다. 향후 운전 자가 주차위치를 잊었을 때 저장된 정보를 활용 을 통해 주차위치를 확인할 수 있다.

4. 타 기관 시스템 연계 확장방안

4.1. u-Parking Unit의 보편화/ 도시로의 확장 u-Parking Unit의 구현은 현재의 RFID와 USN기술과 디지털 영상을 분석기술로 구현이 가능하다. 특히 CCTV는 현재 주차장에 보편적 으로 설치되어 활용되는 대표적 안전/보안장비이 므로 디지털 영상을 분석하는 소프트웨어가 보급 되면 추가적인 센서 네트워크의 설치없이 설치된 CCTV를 이용하여 u-Parking Unit의 구현이 가능하다. 센서의 기능은 더욱 발전하여 센싱 효 율성이 계속적으로 높아지게 되고, 사용의 빈도 가 높아지면 설치의 보편화가 이루어지면 구축의 비용 또한 저렴해 질 것이다. 또한 스마트 모바 일디바이스 및 무선망 Infra의 확장이 가능할 것 이므로 도시의 u-Infra가 점차 조밀하게 조성됨 에 따라 u-Parking Unit은 지속적으로 확장될 것이다. 4.2. 도시통합운영센터와의 연계 u-City운영센터[4]에서는 도시통합운영센터를 “ u-City내 통신망, 교통망, 시설물 등으로부터 도시정보를 수신하고 이를 통합적으로 분석하여 도시를 효과적으로 운영/관리하고, 시민이나 관 련기과에 분석된 도시정보를 실시간으로 제공하 는 u-City운영센터”라고 정의하고 있다. 이 도 시통합운영센터에서 각각의 u-Parking Unit들 이 연계되어 통합관리 및 서비스를 제공하게 될 때 u-Parking의 효과는 극대화 될 수 있다. 도 시통합운영센터가 u-Parking의 주체가 되면 서 비스의 영역이 기존의 사설주차장은 물론, 각 공 영주차장과 공공시설의 주차장, 노상주차장까지 도시 전 영역의 주차장이 서비스 지역으로 확장 된다. 그리고 서비스가 공공성을 가지게 됨에 따 라 서비스 대상이 전 도시민으로 확장되고 서비 스 이용자들을 대상으로 하는 새로운 서비스의 창출이 가능하게 된다. 이는 이용자의 편익과 이 용사업자의 이윤 외에도 도시통합운영센터를 활 용한다는 점에서 시스템투자비 감소를 통해 결과 적으로 지역발전에 이바지 할 수 있다. 4.3. 새로운 u-서비스 모델 도시통합운영센터와의 연계를 통해 모든 주차장 의 정보를 수집하는 것이 가능하여 이 정보를 이 용한 새로운 서비스가 창출된다. 4.3.1. 주차장 스마트 검색 u-Parking은 도시 전 주차장을 통합관리하기 때문에 운전자는 출발 전 목적지 인근의 주차장 의 정보를 미리 비교할 수는 주차장 스마트 검색 이 가능하다. 이 서비스는 각 u-Parking Unit의 기능을 기반으로 도착지에 가장 위치적으로 적합 한가에 대한 지리적인 확인이 가능하며 해당 주 차장의 과거기록을 확인하여 이용예상시간에 주 차가 수월할 지에 대해 예상이 가능하다. 또한 각 주차장의 주차요금을 비교할 수 있기 때문에 경제적인 선택이 가능하다. 4.3.2. 인터넷 주차장 예약제 주차장 스마트 검색을 하게 되면 운전자는 자신이 원하는 가장 적합한 주차장을 찾게 된다. 하지만 최 적의 주차위치를 찾았다 하더라도 목적지로 이동 중에 수많은 주차상황의 변화가 일어나게 된다. 따 라서 검색의 효용성은 목적지로의 이동거리가 길수 록 가치가 떨어지게 되며 이에 인터넷 주차장 예약 제를 실시하게 되면 운전자는 주차장 스마트 검색 후 바로 원하는 장소에 원하는 시간만큼 예약을 하 고 바로 결재하여 이동간 주차장 상황변화에 따른 스트레스와 주차장 입출입간 아무런 절차없이 주차 가 가능하게 된다. 이는 주차 중에 발생할 수 있는 불안함을 최소한으로 줄여주는 서비스이다.

그림 3. u-Parking 서비스 개념도 4.3.3. 목적지 경로연계 맞춤형 정보제공 u-Parking은 전 도시민을 대상으로 하는 서비 스이기 때문에 광고의 수단으로서 매우 훌륭한 매 체역할이 가능하다. 특히 u-Parking은 운전자를 파악하여 제공되는 서비스이기 때문에 모바일 디 바이스를 통해 개인 맞춤형 광고가 가능하다. 예 를 들어 어떤 주부가 마트를 목적지로 주차장을 예약한 뒤 이동 중에 있다고 가정하면 운전자는 이동 중에는 모바일 디바이스를 통해 마트에서 제 공하는 세일정보를 수신할 수 있게 된다. 이는 도 시통합운영센터의 안정적 수익모델이 될 수 있다.

5. 결론

도시공간에서 주차장은 교통시스템의 한 요소로 서 매우 효과적인 자원관리가 필요하다. 본 연구 에서는 도심지에서의 지속적으로 증가되고 있는 주차로 인하여 운전자들에게 있어서 주차시간 소 비, 경제성에 대한 비효율성 등 초래하는 문제를 해소하기 위하여 유비쿼터스 기술과의 융합을 통 한 효율적 주차시스템을 u-Parking을 제시하였 다. 기존의 시스템은 관리자 위주로 구축된 시스 템으로서, 현재의 기술을 이용하여 사용자 중심 으로 충분히 구현될 수 있으나, 이를 활용할 수 있는 모바일 기반의 Software가 필요하며 이를 도시적 차원의 서비스로 확대하기 위해서는 도시 통합운영센터의 총체적인 관리가 필요함을 알게 되었다. 이에 운전자들의 불안전성에 대한 부분을 사용 자 중심의 UI(User Interface)로 개선을 통해 안전성을 확보 하였으며, 개별 운영 관리의 비효 율성을 u-City의 통합운영센터와의 연계를 통해 효율적 방법을 제시 하였다. 또한 주차장 스마트 검색, 인터넷 주차장 예약제, 경로연계 맞춤형 정 보제공 둥 u-서비스 비즈니스 모델 제시를 통하 여 효율성과 경제성을 확보하였다. 본 연구에서 제안한 u-Parking은 기술적 구현 은 가능하며 u-Infra로서의 기능과 역할의 미비 로 인한 어려움은 있으나, 도시공간의 효율적인 관리와 사용자의 주차편의증진, 공공성 및 경제 성 확장, 주차 안전사고 예방 등 의 문제들을 효 과적으로 해결할 수 있는 통합적 시스템을 제안

하였다. 향후 이에 대한 지속적인 발전모델을 위 해 유비쿼터스의 다양한 기술을 활용한 지속적인 연구가 필요하다. [참고문헌] [1] 자동차등록현황조사, 국토해양부, 2008. 5 [2] 차량 영상을 이용한 웹기반 주차관리 시스템 : 이효종, 전자공학회논문지-TC 제12권), 2009 [3] 주차안내 시스템의 설계 및 구현 : 손선영, 김윤미, 이상호, 한국인터넷정보학회 학술발표 대회 논문집 제6권 2호, 2005 [4] u-City 운영센터(도시통합운영센터) : 성균관 대학교, 삼성u-City위원회, 2008 [5] 유비쿼터스도시의 건설 등에 관한 법령집 : 국토해양부, 2009 [6] 외국 관광객의 관광 정보 요구에 의한 u-서비스 비즈니스 모델과 운영활성화 방안에 관한 연구 : 노수성, 김도년, 관광연구저널 제24권 1호, 2010 [7] 실시간 제약을 고려한 RFID 기반 주차 경로 안내 시스템 : 강구안, 김진덕, 한국GIS학회지 제16권 1호, 2008 [8] 센서네트워크를 이용한 유비쿼터스 주차관리 시스템의 설계 및 구현 : 변창희, 이지혜, 조현우, 김형신, 정보과학회논문지 제13권 6호, 2007 [9] RFID기반의 지능형 주차관리 시스템 설계 : 구영남, 김은경, 박은준, 강민구, 전종서, 조문신, 한국인터넷정보학회, 2009 [10] GIS를 이용한 효율적 주차관리시스템 개발에 관한 연구 : 김재석, 우용한, 이승준, 한국 산업응용학회 논문집 제7권 3호, 2004 [11] 차 번호판 인식을 이용한 주차장 무인정산 시스템 구현 : 유현빈, 조창석, 홍성찬, 한국 한국인터넷정보학회 학술발표대회 논문집 제8권 2호, 2007 [12] 무선인터넷 기반의 효율적인 주차 관리 시스템의 설계 및 구현 :　 양재석, 진명관, 김경남, 강봉남, 김도현, 변상용, 한국콘텐츠학회 종합 학술대회 논문집 제3권 2호, 2005